Неожиданное наблюдение
Миссия Gaia Европейского космического агентства (ЕКА) и эксперимент по галактической эволюции обсерватории Apache Point (APOGEE) — это два отдельных прибора, которые вносят свой вклад в изучение звезд и структуры нашей галактики.
Цель миссии Gaia — составить трехмерную карту более миллиарда звезд в галактике Млечный Путь, чтобы понять их движение, химический состав, светимость и расстояние. Для этого обсерватория оснащена двумя сверхчувствительными камерами, которые с высокой точностью измеряют положение и движение звезд.
Основная задача APOGEE — изучить химический состав звезд в Млечном Пути с помощью инфракрасного спектрографа, чтобы лучше понять эволюцию и формирование галактики. Прибор установлен на наземном телескопе в Нью-Мексико, США.
В рамках исследования ученые недавно использовали данные этих двух приборов для изучения движения звезд на разных расстояниях от центра нашей галактики. Вопреки ожиданиям, основанным на предыдущих моделях, кривая вращения звезд не соответствовала ожидаемой схеме.
Проблема темной материи?
Согласно принципам галактической динамики, можно было бы ожидать, что орбитальная скорость звезд будет постепенно уменьшаться по мере удаления от галактического центра. Однако наблюдения показали, что скорости звезд оставались относительно постоянными на некотором расстоянии от центра галактики. За пределами определенного предела расстояния от центра галактики (около 100 000 световых лет) исследователи наблюдали неожиданное замедление орбитальной скорости звезд.
Эти наблюдения ставят под сомнение наши представления о распределении темной материи в галактике. Напомним, что ее присутствие часто моделируется невидимым ореолом, окружающим галактический центр. Это гало оказывает гравитационное воздействие на звезды, влияя на их движение. В данном случае наблюдение неожиданного замедления говорит о том, что распределение темной материи в галактике может отличаться от первоначальных предположений.
В своем исследовании ученые выдвигают версию о том, что, по крайней мере, в некоторых регионах гало темной материи было «опустошено», что означает, что темной материи может быть меньше, чем ожидалось.
В дальнейшей работе ученые планируют использовать компьютерные симуляции для моделирования различных распределений темной материи, чтобы лучше понять наблюдаемую кривую нисходящего вращения. Эти модели также могут помочь объяснить, как Млечный Путь эволюционировал, демонстрируя определенное распределение темной материи, что откроет новые перспективы в формировании галактик.
Подробности исследования опубликованы в журнале .